Аннотация:
Обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований аэрогазовой динамики выработанных пространств угольных шахт. Описаны закономерности распределения метана в системе «горные выработки — выработанное пространство» в условиях изменения аэродинамических режимов. Предложено описание переходных газодинамических процессов на базе упрощенной механической модели. Изложены физические основы комплексного безопасного метода управления проветриванием на выемочном участке. Установлены зависимости, описывающие взаимосвязь процессов вентиляции и дегазации выработанных пространств, приведена методика определения оптимального диапазона режимов проветривания участка при наличии дегазации. Полученные результаты могут быть использованы в расчетах вентиляции и дегазации угольных шахт и при проектировании систем автоматического управления проветриванием. Для работников НИИ, проектных институтов, угольных шахт, ВГСЧ, а также преподавателей, аспирантов и студентов горных вузов.
Содержание:
ГЛАВА 1. РОЛЬ ВЫРАБОТАННЫХ ПРОСТРАНСТВ В ШАХТНОЙ АЭРОГАЗОДИНАМИКЕ
1.1. Аэрогазодинамические процесссы в угольных шахтах
1.2. Проблемы управления газовыделением в шахтах
1.3. Газовый мониторинг выработанных пространств
ГЛАВА 2. АЭРОДИНАМИКА ВЫРАБОТАННЫХ ПРОСТРАНСТВ
2.1. Движение воздуха через зону обрушения
2.2. Аэродинамическое сопротивление выработанного пространства
2.3. Распределение воздуха в системе «горные выработки — выработанное пространство»
2.4. Расчет утечек через выработанное пространство по интегральным аэродинамическим параметрам
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОГАЗОДИНАМИКИ ВЫРАБОТАННЫХ ПРОСТРАНСТВ
3.1. Особенности выработанных пространств как объектов исследования
3.2. Условия аэродинамического подобия при физическом моделировании
3.3. Подобие полей концентраций метана
3.4. Условия газодинамического подобия
3.5. Математическое моделирование
ГЛАВА 4. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ВЫРАБОТАННЫХ ПРОСТРАНСТВАХ ШАХТ
4.1. Характеристика газодинамических процессов
4.2. Коэффициенты диффузии дробленых горных пород
4.3. Распределение метана в объеме выработанного пространства при установившейся фильтрации
4.4. Динамика зон высоких концентраций газа в зависимости от режима вентиляции
ГЛАВА 5. НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ДИФФУЗИОН¬НЫЕ ПРОЦЕССЫ В СИСТЕМЕ «ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ — ВЫРАБОТАННОЕ ПРОСТРАНСТВО»
5.1. Упрощенная механическая модель переходного газодинамического процесса
5.2. Нестационарные диффузионные процессы
в плоском фильтрационном потоке
5.3. Исследование процессов диффузии на выемочном участке
5.4. Шахтные исследования переходных газодинамических процессов
ГЛАВА 6. ОПЕРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ НА ВЫЕМОЧНОМ УЧАСТКЕ
6.1. Методы описания выемочного участка как объекта управления
6.2. Структура динамики концентрации метана на выемочных участках
6.3. Методы и алгоритмы оперативного управления газодинамическими процессами выемочного участка
6.4. Принцип безопасного управления
6.5. Безопасные режимы регулирования вентиляции выемочных участков
6.6. Влияние горно-геологических и горнотехнических факторов на безопасный режим вентиляции
6.7. Метод комплексного безопасного управления вентиляцией газовых шахт
6.8. Рациональные резервы расхода воздуха при оперативном управлении вентиляцией газовых шахт
ГЛАВА 7. ДЕГАЗАЦИЯ ВЫРАБОТАННЫХ ПРОСТРАНСТВ
7.1. Взаимосвязь дегазации и вентиляции выемочных участков
7.2. Влияние аэродинамического режима выработанного пространства на эффективность его дегазации
7.3. Влияние разрежения на эффективность дегазации выработанного пространства
7.4. Факторы, определяющие эффективность дегазации
7.5. Оптимальные режимы вентиляции участков при дегазации выработанных пространств
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Оптимальное проветривание метанообильных шахт
Список литературы
